2020年江苏省无锡市江阴南闸中学高三物理上学期期末试卷带解析

2020年江苏省无锡市江阴南闸中学高三物理上学期期末试卷含解析
一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意
1. 两颗人造地球卫星和，分别在不同轨道上绕地球做匀速圆周运动，两卫星的轨道半径分别为和，且，则和两卫星比较，下列说法正确的是
A．卫星的运行速率较小 B．卫星受到地球引力较小
C．卫星的运动周期较大 D．卫星的向心加速度较小
参考答案：
A
2. （单选）图中K、L、M为静电场中的三个相距很近的等势面（K、M之间无电荷）。

一带电粒子射入此静电场中后，依a→b→c→d→e轨迹运动。

已知电势UK＜UL＜UM。

下列说法中不正确的是
（）
A、粒子在bc段做减速运动
B、粒子带负电
C、粒子在b点与d点的速率大小相等
D、粒子在c点时电势能最大
参考答案：
B
3. 在光滑水平面上，有一个物体同时受到两个水平力F1与F2的作用，在第1s内物体保持静止状态。

若力F1、F2随时间的变化如图所示。

则物体（）
A．在第2s内做加速运动，加速度大小逐渐减小，速度逐渐增大B．在第3s内做加速运动，加速度大小逐渐增大，速度逐渐增大
C．在第4s内做加速运动，加速度大小逐渐增大，速度逐渐增大
D．在第5s末加速度为零，运动方向与F1方向相反
参考答案：
B
4. 如图所示，把一个带正电的小球a放在光滑的绝缘斜面上，欲使球a能静止在斜面上，现
在直线MN上放一个带电小球b，则b可能：
A．带正电，放在A点 B．带正电，放在B点
C．带负电，放在C点 D．带负电，放在D点
参考答案：
5. 许多科学家对物理学的发展作出了巨大贡献，也创造了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、建立物理模型法、类比法和科学假说法等等。

以下关于物理学史和所用物理学方法的叙述正确的是
A．卡文迪许巧妙地运用扭秤实验，用了放大法成功测出静电力常量的数值
B．牛顿为了说明力不是维持物体运动的原因用了理想实验法
C．在不需要考虑物体本身的形状和大小时，用质点来代替物体的方法叫假设法
D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加之和代表物体的位移，这里采用了微元法参考答案：
D
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 如图R1和R2是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体，正方形
的边长之比为2：1。

通过这两导体的电流方向如图所示，则这两个
导体电阻之比为R1：R2= 。

你认为这种关系对电路元件改进
的意义是。

参考答案：
7. 如图所示，把电量为－5×10－9C的电荷，从电场中的A点移到B
点，其电势能（选填“增大”、“减小”或“不变”）；若A点
的电势U A＝15V，B点的电势U B＝10V，则此过程中电场力做的功
为 J。

参考答案：
答案：增大，－2.5×10－8
解析：将电荷从从电场中的A点移到B点，电场力做负功，其电势能增加；由电势差公
式U AB = ，W= qU AB = －5×10―9×(15－10)J=－2.5×10－8J 。

8. 如图所示是用光电门传感器测定小车瞬时速度的情境，轨道上ac间距离恰等于小车长度，b是ac
中点．某同学采用不同的挡光片做了三次实验，并对测量精确度加以比较．挡光片安装在小车中点
处，光电门安装在c点，它测量的是小车前端P抵达____点（选填a、b或c）时的瞬时速度；若每次
小车从相同位置释放，记录数据如表所示，那么测得瞬时速度较精确的值为_____m/s．
参考答案：
（1） b （2分）, （2） 1.90
9. 一质子束入射到能止靶核上，产生如下核反应:
式中P代表质子，n代表中子，x代表核反应产生的新核.由反应式可知，新核X的质子数
为，中子数为。

参考答案：
14 13解析：质子的电荷数为1，质量数为1，中子的电荷数为0，质量数为1．根据电荷数守恒、
质量数守恒，X的质子数为1+13-0=14，质量数为1+27-1=27．因为质量数等于质子数和中子数之和，
则新核的中子数为27-14=13．
10. 在《测定匀变速直线运动的加速度》的实验中，电火花打点计时器是用于测量的仪
器，工作电源是（填“交流电”或“直流电”），电源电压是V。

参考答案：
时间交流电220
结合实验的原理以及器材的相关选择注意事项易得答案。

11. 质量为2吨的打桩机的气锤，从5 m高处白由落下与地面接触0.2 s后完全静止下来，空气阻力
不计、g取10 m/s2，则在此过程中地面受到气锤的平均打击力为___________N。

参考答案：
设向上为正方向，由冲量定理可得，由机械能守恒可得，解得
=N，由牛顿第三定律可知地面受到气锤的平均打击力为N。

12. 用打点计时器研究物体的自由落体运动，得到如图所示的一段纸带，测得AB=7.56cm BC=9.12cm，
已知交流电源频率是50Hz，则打B点时物体的瞬时速度为m/s，实验测出的重力加速值
是m/s2，产生误差的原因。

参考答案：
2.09，9.75 , 空气阻力；纸带和计时器限位孔之间有摩擦。

计数点的时间间隔为：，打B点的速度为：
物体的加速度为：，实验测出的重力加速度值比公认值偏小，原因可能是物体下落过程中存在空气阻力和纸带和计时器限位孔之间有摩擦；
13. 质量为100kg的小船静止在水面上，船的左、右两端分别有质量40kg和60kg的甲、乙两人，当甲、乙同时以3m/s的速率分别向左、向右跳入水中后，小船的速度大小为_______，方
向。

参考答案：
、向左
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （3分）以下是一些有关高中物理学实验的描述，其中正确的是。

（填写正确的
序号）
A．在“研究匀变速直线运动”实验中，应该先释放小车，让其运动稳定后，再接通电
源，让打点计时器在纸上打下一系列的点。

B．在“验证力的平行四边形定则”实验中拉橡皮筋的细绳要稍长，并且实验时要使弹簧
与木板平面平行。

C．在“验证牛顿第二定律”的实验中，平衡摩擦力时，应将砝码盘及盘内砝码通过定滑
轮拴在小车上。

D．在“研究平抛物体的运动”的实验中，每次应使小球从斜槽的不同位置自由滚下。

参考答案：
答案：B
15. （选修3—4）（5分）用如图所示的双缝干涉装置观察光的干涉图样，所用的是绿色
滤光片，有如下几个问题请回答：
（1）在毛玻璃屏上看到的干涉条纹与双缝平行还是垂直____________
（2）如果将毛玻璃屏向远离双缝的方向移动，则观察到相邻的两条明纹间的距离如何变
化__________。

（3）如果将间距为0.2mm的双缝换成间距为0.3mm的双缝，相邻两条明纹间的距离如
何变化__________。

（4）如果将滤光片换成红色的，相邻两条明纹间的距离如何变化___________。

（5）如果将光源向滤光片靠近，相邻两条明纹间的距离如何变化_____________。

参考答案：
答案：（1）平行；（2）变大；（3）变小；（4）变大；（5）不变（每空1分）
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，长为=5m的竖直杆上端距地面H=50m，杆正下方距杆下端=12 m处有一薄圆环．杆
由静止释放，1s后圆环也由静止释放，杆和环均不转动，不计空气阻力，取10g=，求：
(l)杆追上圆环后穿过环所用的时间；
(2)杆穿过圆环后，杆上端与圆环的最大距离，
参考答案：
17. 蹦床比赛分成预备运动和比赛动作。

最初，运动员静止站在蹦床上.。

在预备运动阶段，他经过若干次蹦跳，逐渐增加上升高度，最终达到完成比赛动作所需的高度；此后，进入比赛动作阶段。

把蹦床简化为一个竖直放置的轻弹簧，弹力大小F=kx (x为床面下沉的距离，k为常量)。

质量m=50kg的运动员静止站在蹦床上，床面下沉x0=0.10m；在预备运动中，假设运动员所做的总功W全部用于其机械能；在比赛动作中，把该运动员视作质点，其每次离开床面做竖直上抛运动的腾空时间均为
△t=2.0s，设运动员每次落下使床面压缩的最大深度均为xl。

取重力加速度g=I0m/s2，忽略空气阻力的影响。

求常量k，并画出弹力F随x变化的图象；
求在比赛动作中，运动员离开床面后上升的最大高度hm;
借助F-x 图像可以确定弹力做功的规律，在此基础上，求 x1 和W的值
参考答案：
（1）床面下沉x0=0.10m时，运动员受力平衡，
mg=kx0，
解得：k=mg/ x0=5.0×103N/m。

弹力F随x变化的示意图如图所示。

（2）运动员从x=0处离开床面，开始腾空，其上升、下落时间相等，
hm=g()2.=5.0m。

（3）参考由速度——时间图象求位移的方法，F——x图象下的面积等于弹力做功，从x处到x=0，
弹力做功WT，WT=x·kx=kx2。

运动员从x1处上升到最大高度hm的过程，根据动能定理，有：
kx12-mg(hm+x1)=0.解得：x1= x0+=1.1m。

k3s5u
对整个预备过程，由题述条件以及功能关系，有：W+kx02=mg(hm+x0)，
解得：W=2525J=2.5×103J。

18. （10分）两个氘核聚变产生一个中子和一个氦核，已知氘核质量为2.0136u，氦核质量为3.0150u，中子质量为1.0087u，则
（1）写出核反应方程；
（2）算出释放核能；
（3）若反应前两个氘核的功能均为0.355MeV，反应时发生的是正对撞，设反应后释放的核能全部转化为动能，则反应后氦核与中子的动能各为多大？
参考答案：
解析：核反应中释放的能量可由爱因斯坦方程先计算出质量亏损后进而求得。

（1）核反应方程为H+H→He+n
（2）质量亏损为
△m=2×2.0136―1.0087―3.0150=0.0035（u）
而对应于1u的质量亏损，释放的核能为931.5MeV，于是上述核反应中释放的能量为△E=0.0035×931.5MeV=3.26MeV
（3）设氘核H，氦核He，中子n的质量数分别为m、m1、m2，于是有
mσ－mσ=m1σ1－m2σ2
mσ2=E k=0.35MeV
m1σ=
m2σ=
2E k+△E=+由此解得
=2.97MeV
=0.99MeV。